Puuta sähkö- ja vetyautojen tekniikkaan

Päästöongelmien kanssa painivassa autoteollisuudessa kysytään nyt kevyitä mutta vahvoja ja kierrätettäviä materiaaleja. Nanosellulle saattaa avautua maailmanlaajuisia markkinoita.


Puuta sähkö- ja vetyautojen tekniikkaan

Päästöongelmien kanssa painivassa autoteollisuudessa kysytään nyt kevyitä mutta vahvoja ja kierrätettäviä materiaaleja. Nanosellulle saattaa avautua maailmanlaajuisia markkinoita.

4.9.2018 | Teksti Timo Toiviainen | Kuvat Hyundai

Mitä yhteistä on puulla ja moottoriajoneuvoilla? Perinteisesti paljonkin. Autoilun alkuaikoina ensimmäisiin nelipyöräisiin istutettiin teräsrungon päälle puusta tehty jämäkkä kori. Puusta on sahattu ja höylätty osia sisustuksiin ja siitä tehdään kuorma-autojen lavoja.

Kun autoteollisuudessa käynnistyi laajamittainen sarjatuotanto, alkoivat erilaiset metallit ja myöhemmin komposiitit sekä muovit vallata puulta alaa. Puupohjaisten materiaalien tarve keskittyi sisätiloihin ja tavaratilojen verhoiluihin. Saabien hattuhyllyt valmistettiin vuosikausia suomalaisesta vanerista.

Ajoneuvoteollisuudessa vuosittaiset valmistusmäärät ovat kymmeniä miljoonia kappaleita, joten yksikin auton, lentokoneen tai vaikkapa traktorin puupohjainen komponentti merkitsee tasaista kysyntää puunjalostusteollisuudelle.


Hyundai ix35 Fuel Cell -auton vedyllä käyvä ja polttokennotekniikkaa hyödyntävä moottori tuottaa ajon aikana ainoastaan vesihöyryä. Polttokenno sijaitsee auton keskiosassa pohjan alla.

Nanosellulla isoja mahdollisuuksia komposiiteissa

Entä miltä näyttää tulevaisuus, kun energiankulutus, keveys ja vähäpäästöisyys sekä materiaalien kierrätettävyys ovat nousseet moottoriajoneuvojen tärkeimpien arvojen joukkoon? 

Hiilikuitu yleistyy yhtenä ratkaisuna moottorilla liikkuvien ajoneuvojen keventämiseksi, mutta voisiko selluloosasta valmistetulla kevyellä nanokuidulla olla mahdollisuuksia haastaa hiilikuitu ja tehdä puulle tilaa autoteollisuudessa?

Tutkimusprofessori Ali Harlin VTT:ltä näkee tässä mahdollisuuksia, mutta myös rajoitteita.

– On ilmeistä, että nanosellulla on isoja mahdollisuuksia komposiiteissa. Lujuusominaisuuksissa ollaan lähellä hiilikuitua. On kuitenkin hyvin ratkaisevaa, minkälaisessa komposiittirakenteessa se on. Nanoselluloosan vesiaktiivisuus on otettava huomioon. Hintakilpailukyvyssä nanosellukuitu on hiilikuitua parempi.

Harlin uskoo puupohjaisten materiaalien soveltuvan parhaiten ääneneristykseen, lämmöneristykseen, iskujen vaimennukseen ja sisustusmateriaaleihin. Lisäksi ilman ja polttoaineen suodatus ovat lupaavia käyttöalueita.

– Myös varsinaisissa rakennemateriaaleissa on varmasti mahdollisuuksia. Sellulla on erittäin hyvä lämmönkesto, eivätkä sellupohjaiset ratkaisut ole ollenkaan huonoja joutuessaan kontaktiin esimerkiksi rasvojen kanssa. Autossa on monta sellaista käyttöympäristöä, joissa muovit ovat haasteissa.

Sähkö- ja polttokennotekniikka mielenkiintoisimpia

Suomen kannalta mielenkiintoisimmat kehityskohteet löytyvät kuitenkin polttomoottoriautojen vaihtoehdoiksi nousseiden sähköautojen ja polttokennotekniikan parista. Akkuteknologia on kiihtyvässä kehitysvaiheessa, ja ensimmäiset vetyä tankkaavat, polttokennolla sähköä sähkömoottorille tuottavat autot taittavat kilometrejä jo Suomenkin teillä.

– Polttokennoteollisuudessa nanoselluloosafilmeillä voi olla hyvinkin iso merkitys. Sähköautoissa taas superkondensaattoreiden tai muiden nopean latauksen mahdollistavien ratkaisujen puitteissa voi avautua uusia mahdollisuuksia, sanoo Harlin.

Soijapapuautosta luomuleikkuupuimureihin

Luonnonkuitujen käyttö ajoneuvotekniikassa voi olla myös periaatepäätös ja linjanveto. Autoteollisuuden uranuurtajalla Henry Fordilla oli jo 1930-luvulla ajatus, joka sopisi hyvin tähänkin päivään.

Ford halusi kehittää automallin maaseudun tarpeisiin. Sillä piti olla mahdollista liikkua maatilalta saatavilla aineilla eli alkoholilla, ja sen piti olla tehty pitkälti maatilalta saatavista rakennusaineista. Viinavetoisen auton ensimmäisissä prototyypeissä pellit korvattiin soijasta tehdyillä polyesterimuoveilla, joissa oli kuituvahvikkeet. Fordin ”soijapapuautoksi” kutsutusta tutkielmasta ei koskaan kuitenkaan tullut sarjatuotantoautoa, sillä pellistä tekemällä tuotantonopeudet olivat aivan toista luokkaa.

Ajatus kuitenkin elää, sillä maatalouskoneiden valmistajan John Deeren yhdysvaltalaisiin valikoimiin kuuluu tänäkin päivänä puimureita, joissa on soijasta ja luonnonkuidusta valmistettuja ”peltejä”.

”Kyllähän samat komponentit löytyvät yhtä lailla metsästäkin”, muistuttaa Ali Harlin.

Share/Save

Perhe lomailee ekohirsitalossa

Perhe lomailee ekohirsitalossa

Perinteiset hirsirakennukset kiinnostavat jälleen. Erityisesti loma-asuntoja valmistetaan paljon hirrestä.

Mielenrauhaa metsäjoogasta

Mielenrauhaa metsäjoogasta

Puun runko antaa tukea, kun on tarkoitus nostaa jalkaa ja rentoutua. Metsäjooga sopii hyvin suomalaiselle mielelle. 

Metsävakuutus kannattaa

Metsä kannattaa vakuuttaa kaiken varalta


Väinö Miettisen pojan metsään iski mustakoro, joka vei mennessään kymmeniä hehtaareja hyvää puustoa. Onni onnettomuudessa oli laajin mahdollinen metsävakuutus. 

Metsäreportteri somettaa nuorille metsistä

Laura Halvari innostaa nuoria metsäalalle sosiaalisessa mediassa. Hän haluaa kertoa metsäasioista rennosti ja ilon kautta.

Korjattu Hoitokoulu-juttu kasvupaikkatyypeistä julkaistu verkossa

20.4.2015

Painetussa Metsään-lehdessä julkaistun Hoitokoulu-jutun "Mikä tyyppi?" yksi sivu oli virheellisesti ruotsinkielinen. Juttu on luettavissa kokonaisuudessaan suomeksi verkossa.

Lakimies vastaa: Yhteismetsän edut

8.4.2015

Mitä hyötyä on yhteismetsään liittymisestä?